CFD Analysis of the flow behaviour in SEALER's primary pump during normal operation and Design Basis conditions. Analysis of the pressure drop through the pump after accidental ULOF events

El projecte final de carrera descrit a continuació tracta sobre l'anàlisi per mitjà del software STAR-CCM+, un codi de simulació del camp de Computational Fluid Dynamics (CFD), d'una bomba centrífuga destinada a operar amb plom líquid al reactor ràpid refrigerat per plom SEALER. El disseny en tres dimensions de la bomba ha estat realitzat a través de CFTurbo, un software de disseny ràpid de turbomàquines basat en equacions paramètriques i relacions empíriques. Les limitacions que presenta aquest tipus de codi requereix de la implementació en CFD. El primer objectiu de l'anàlisi és la verificació del funcionament desitjat de la bomba durant l'operació normal del reactor i també en un cas base de disseny, en què la inutilització de dues de les 8 bombes augmenta el cabal de la resta. En ambdós casos els requeriments a la sortida de la bomba en relació a la velocitat i pressió són assolits amb èxit. El segon objectiu es centra en la caiguda de pressió a través de la bomba durant l'accident conegut com Unprotected Loos Of Flow (ULOF), situació en que el fluid és governat per circulació natural. L'anàlisi es duu a terme en dos possibles escenaris en què es contempla la lliure rotació de l'eix i el blocatge del mateix, essent aquest últim un cas no desitjable. La pèrdua de pressió és simulada per 3 diferents fluxos màssics de manera que el resultat és parametritzat en funció del flux. L'ordre de magnitud dels valors obtinguts assegura la possibilitat de circulació natural a través de la bomba i, per tant, les equacions obtingudes seran introduïdes als anàlisis de seguretat. És importat destacar l'aplicació d'aquest estudi en el disseny del prototip que serà provat a les futures instal·lacions de la universitat KTH, pel que la inexistència de dades experimentals requereix d'una acurada implementació del model i el seu procés de mallat. Així doncs, els resultats no poden ser validats però mostren consistència i un comportament físic del fluid que permeten ser optimistes amb la fidelitat del model.